一种用于在最大功率的操作点处操作光伏发电装置的方法，所述方法包括如下步骤：－（S1）基于具有宽变化范围的系统负载变化搜寻最大功率点，－（S2）将所述最大功率点设定为所述光伏发电装置的瞬时操作点，－（S4）基于具有窄变化范围的负载变化跟踪操作点，－（S5,S6）分析所述光伏发电装置的操作变量，以确定瞬时操作点偏离最大功率点的概率水平，－（S7,S1）中断跟踪方法并且执行搜索方法，以根据操作变量的分析结果确定最大功率点，以及－（S2,S4）将最大功率点设定成瞬时操作点，并且重新继续跟踪方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，该方法包括如下子方法基于具有宽变化范围的系统负载变化搜寻最大功率点，将该最大功率点设定为光伏发电装置的瞬时操作点，以及基于具有窄变化范围的负载变化跟踪该操作点。
技术介绍
在存在入射光时，光伏发电装置产生电能。为了使光伏发电装置产生的DC电压能够被馈送到公共电网供电系统中，需要逆变器。借助跟踪设备通过功率输出的变化连续地跟踪光伏发电装置的操作点，用于对该逆变器进行操作性管理，使得尽可能地一直在具有最大功率输出的点处操作该光伏发电装置，其中该跟踪设备也被称为最大功率点(MPP)跟踪器。诸如用于上述目的的MPP跟踪器，MPP跟踪器使光伏发电装置产生的电流(I)或电压(U)少量地变化，在每种情况下，计算功率(P)作为电流和电压的乘积，并且，可能地朝着更高功率的方向重新调整电流值或电压值。希望的最优操作点是由P/U特性或P/Ι特性的全局极大值形成的。·在以下文章中提供了对用于MPP跟踪设备的各种已知跟踪方法的概述，该文章是“Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques，，(“光伏阵列最大功率点追踪技术的比较”)，IEEE Transactions on Energy Conversion (能量转换 IEEE 学报)，Vol. 22，No. 2，pages439_449，2007。如果光伏发电装置被部分地遮蔽，那么典型地在P/U或P/I特性中将出现两个或更多的局部最大值。当使用MPP跟踪时，在这种情况下，可以将操作点重新调整至局部最大值，该局部最大值不一定也是全局极大值，优选地应该在该操作点处操作光伏发电装置。实际上，取决于遮蔽的出现的历史，如果MPP跟踪器“弯曲前进”(wind)至局部最大值并且保持在该局部最大值处，这将导致产出损耗。在这种情况下，已知的是，MPP跟踪器的跟踪模式按照预定的固定时间间隔被中断,并且针对ρ/u特性上的全局极大值执行系统搜索。举例来说,这种搜索可以基于至少遍布以下范围的U/I特性的记录，在该范围内，可预期有全局极大值。然后，在该搜索中发现的全局极大值被用作跟踪模式的初始操作点，随后重新继续(resume)跟踪模式。虽然这不能防止由于操作点跟踪局部最大值而导致的能量损耗，但是它降低了这种能量损耗，因为局部最大值处的滞留时间(dwell time)限于两个连续搜索之间的时间间隔。但是，在搜寻全局极大值时还是不可避免地会出现能量损耗，因为对于搜寻操作点时的大部分搜索时间，操作点不同于全局极大值。这些能量损耗的大小随着搜索频率的增加而增加，同时，与此相反，由于滞留在局部最大值处而导致的潜在能量损耗的风险随着搜索频率而降低。因此，针对搜索频率的每一个值仅表示一种折衷，其适合于仅在特定的入射辐射条件下保持能量损耗低。下述文章公开了一种用于在具有最大功率的操作点处操作光伏发电装置的操作，其中，在跟踪操作期间针对突变监视光伏发电装置的功率，该文章是“MaximumPower Point Tracking Scheme for PV Systems Operating Under Partially ShadedConditions”(“在部分遮蔽条件下PV系统操作的最大功率点追踪方案”)，IEEETransactions on Industrial Electronics(工业电子 IEEE 学报)，Vol. 55，No. 4，pagesl689-1698，2008。如果观察到的变化率超过了被认为是临界值的给定变化率时，发起对全局MPP的搜寻。因此，功率突变被看作是需要搜寻全局MPP的一种指示。由此，执行对全局MPP的搜寻的频率高度地取决于预定临界率的值，其自身通常是光伏发电装置所特定的并且需要手动来确定。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面是提供一种用于在具有最大功率的操作点处操作光伏发电装置的优化的方法，其中，无论预定的发电装置特定设置如何，能量损耗尽可能地低。这一目的通过最初提到的类型的方法来实现，该方法包括作为子方法的跟踪方法和搜索方法，该方法具有以下步骤。分析光伏发电装置的操作变量，以确定瞬时操作点偏离最大功率点的概率水平。取决于对操作变量的分析的结果中断跟踪方法，并且执行搜索方法以确定最大功率点。然后，该最大功率点被设定为瞬时操作点，并且重新继续跟踪方法。该方法进一步考虑先前搜索方法的结果，以确定瞬时操作点偏离最大功率点的概率，这些先前搜索方法是在存在可比较的操作变量的情况下被执行的。通过分析操作变量来确定瞬时操作点偏离最大功率点的概率，可以实现仅在如下情况时执行搜索方法，该情况是与搜索关联的能量损耗超出作为将操作点变化到最大功率点的结果而预期的能量增益的补偿的概率大。通过考虑先前搜索方法的结果，本方法与需要手动确定的预定的发电装置特定设置无关。在本方法的有利的实施例中，在跟踪操作点的期间记录分析的操作变量。因此，在跟踪MPP的同时可以发起对全局MPP的搜索。在本方法的又一有利的实施例中，分析光伏发电装置的功率和/或电压和/或电流，作为操作变量。由此，这些命名参数非常适合于确定由于执行搜索方法而导致的能量损耗可以由能量增益来补偿的概率。在本方法的又一有利的实施例中，针对操作变量预先确定公差范围，并且其中，在所述操作变量位于所述公差范围之外的前提条件下，开始所述搜索方法。在本方法的又一有利的实施例中，针对所述操作变量的变化率预先确定公差范围，并且其中，在所述操作变量的变化率位于所述公差范围之外的前提条件下，开始所述搜索方法。在本方法的又一有利的实施例中，针对不同的操作变量彼此之间的依赖性预先确定公差范围，并且其中，在所述不同的操作变量彼此之间的依赖性位于所述公差范围之外的前提条件下，开始所述搜索方法。优选的是，当第一操作变量或第二操作变量变化时，所述不同的操作变量彼此之间的依赖性是所述第一操作变量的变化与所述第二操作变量的变化的商。在这些有利的实施例中，确定的操作值或相关的量与预先确定的公差范围之间的比较提供了用于控制所述方法的办法。在这些情况下,还优选的是,提供等待时间(latency time),其中，在所述公差范围被保留超过所述等待时间的时间段的前提条件下，开始所述搜索方法。在更加优选的实施例中，所述等待时间的长度自身取决于光伏发电装置的操作变量。在又一优选的实施例中，所述等待时间的长度是通过考虑所述概率来确定的。在本方法的又一有利的实施例中，所述先前搜索方法的结果是一个概率，利用所述结果，考虑到相应的操作变量，所述先前搜索方法每一个导致设定不同的操作点。在本方法的又一有利的实施例中，所述先前搜索方法的结果是相应的新的操作点的预期值或在相应的新的操作点处光伏发电装置的操作变量的预期值，利用该结果，考虑到相应的操作变量，所述先前搜索方法每一个导致设定不同的操作点。尤其优选的是，考虑到光伏发电装置的对应瞬时操作变量和预期值之间的差异，执行概率的确定。这些实施例提供考虑先前搜索方法的结果的直接的且易懂的方式。在本方法的又一有利的实施例中，分析入射至光伏发电装置上的辐射的参数作为操作变量。优选的是，所述参数涉及辐射方向。进一步优选的是，基于瞬时时间来确定所述辐射方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.12 DE 102010036966.71.一种用于借助如下子方法在最大功率的操作点处操作光伏发电装置(PV)的方法， 一基于具有宽变化范围的系统负载变化来搜索最大功率点， 一将所述最大功率点设定为所述光伏发电装置(PV)的瞬时操作点， 一基于具有窄变化范围的负载变化来跟踪操作点， 所述方法包括以下步骤 一分析所述光伏发电装置(PV)的操作变量，以确定所述瞬时操作点偏离所述最大功率点的概率水平， 一中断跟踪方法并且执行搜索方法，从而根据所述操作变量的分析结果确定所述最大功率点，以及 一将所述最大功率点设定为所述瞬时操作点，并且重新继续所述跟踪方法， 其中，考虑先前搜索方法的结果，以确定所述瞬时操作点偏离所述最大功率点的概率，所述先前搜索方法是在存在可比较的操作变量的情况下执行的。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在跟踪操作点的期间记录所分析的操作变量。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述光伏发电装置的功率(Ppv)和/或电压(Upv)和/或电流(Ipv)被作为一个或多个操作变量分析。4.根据权利要求1至3中任何一个所述的方法，其中，对所述操作变量预先确定公差范围，并且其中，在所述操作变量位于所述公差范围之外的前提条件下开始所述搜索方法。5.根据权利要求1至3中任何一个所述的方法，其中，对所述操作变量的变化率预先确定公差范围，并且其中，在所述操作变量的变化率位于所述公差范围之外的前提条件下开始所述搜索方法。6.根据权利要求1至3中任何一个所述的方法，其中，对不...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·贝藤沃特，J·克雷恩，M·霍普夫，
申请(专利权)人：SMA太阳能技术股份公司，
类型：
国别省市：
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